Трансформация поляризации электромагнитных волн при отражении от слоистых сверхпроводников во внешнем постоянном магнитном поле

Abstract

Теоретически изучено отражение волн поперечно-электрической и поперечно-магнитной поляризаций от поверхности полубесконечного слоистого сверхпроводника в присутствии внешнего постоянного магнитного поля. Предполагается, что сверхпроводящие слои перпендикулярны границе образца. Вследствие сильной анизотропии облучаемой границы сверхпроводника происходит трансформация поляри- зации волны при ее отражении. Показано, что, хотя постоянное магнитное поле проникает в образец на сравнительно малую глубину, оно качественно влияет на распределение поля электромагнитной волны и, по этой причине, на коэффициенты отражения и трансформации. Таким образом, внешнее магнитное поле может служить удобным инструментом для управления трансформацией поляризации волн. Получены аналитические выражения для коэффициентов отражения и трансформации, а также определены параметры, при которых происходит наиболее эффективная трансформация поперечно-электрических волн в поперечно-магнитные и наоборот.

Теоретично досліджено відбиття хвиль поперечно-електричної та поперечно-магнітної поляризацій від поверхні напівнескінченного шаруватого надпровідника за наявності зовнішнього постійного магнітного поля. Передбачається, що надпровідні шари перпендикулярні межі зразка. Внаслідок сильної анізотропії межі надпровідника, що опромінюється, відбувається трансформація поляризації хвилі при її відбитті. Показано, що, хоча постійне магнітне поле проникає в зразок на порівняно малу глибину, воно якісно впливає на розподіл поля електромагнітної хвилі і, з цієї причини, на коефіцієнти відбиття та трансформації. Таким чином, зовнішнє магнітне поле може служити зручним інструментом для управління трансформацією поляризації хвиль. Отримано аналітичні вирази для коефіцієнтів відбиття і трансформації, а також визначено параметри, при яких відбувається найбільш ефективна трансформація поперечноелектричних хвиль в поперечно-магнітні і навпаки.

The reflection of transverse-electric and transverse-magnetic polarized waves from the surface of a semi-infinite layered superconductor in the presence of external dc magnetic field is studied theoretically. The superconducting layers are assumed to be perpendicular to the boundary of the sample. Due to a strong anisotropy of the irradiated superconductor surface, a transformation of the wave polarization occurs upon the reflection. It is shown that, despite a relatively small penetration depth of the dc magnetic field, it qualitatively affects the field distribution of the electromagnetic wave and, therefore, the reflection and transformation coefficients. Thus, the external dc magnetic field can serve as an efficient tool to control the transformation of the wave polarization. The analytical expressions for the reflection and transformation coefficients are obtained and the parameters at which the most effective transformation of the transverse-electric to transverse-magnetic waves and vice versa occurs are found.